[发明专利]用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物薄膜领域。具体地说，本发明涉及一种用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的制备方法。

背景技术

由于双峰分布聚乙烯能够在许多极端条件下平衡材料的加工性能(低分子量部分)和使用性能(高分子量部分)，目前已经成为聚烯烃合成树脂高性能化的重要方向。在本领域中已知许多用来生产双峰聚乙烯的方法。包含两个或多个串联环管式或釜式反应器的工艺已知用来生产在最终用途中具有良好加工性能的均相聚乙烯材料。然而，这些工艺的局限性是仅能够生产具有相对高密度高于约0.935g/cm³的双峰聚乙烯。另一方面，包括使用两个或多个串联气相反应器的工艺和使用串联的环管式和气相反应器的工艺在本领域中也是已知的。这些工艺的优点是能够生产宽密度范围的双峰聚乙烯。

双峰聚乙烯的生产方法主要有熔体混合法、分段反应法和一段反应法3种。采用分段法生产双峰聚乙烯、尤其在第一聚合反应阶段生产低分子量聚合物的情况下，一个典型的问题是分子量小于1万的低聚物的形成。分子量为数百、数千的低聚物不仅影响产品的强度和刚性，还会在加工时产生气味和烟雾，使产品带有异味，尤其是分子量小于3000的低聚物容易溶解在溶剂中，易导致后处理过程发生堵管。已经发现，在第一聚合反应阶段之后的聚合物试样中有低聚物的存在。也已经发现，低聚物的含量与反应器中所生产聚合物的MFR有关，MFR增加时，低聚物的含量也增加。

CN1325528C公开了一种适合于薄膜使用目的的制造双峰线型低密度聚乙烯材料的方法，包括在环流反应器中乙烯与α-烯烃共聚单体进行共聚合，生产一种具有熔体流动速率MFR₂为50～500g/10min及密度为0.945～0.953g/cm³的低分子量聚合物。该聚合反应在气相反应器继续进行以生产一种高分子量聚合物，从而使最终聚合物组合物具有所需要的性能，所得双峰型聚合物的熔体流动速率MFR₂为0.4～1.0g/10min以及密度为0.918～0.925g/cm³。该方法通过选择合适的催化剂载体材料来减少聚合物中的细粉(即低聚物)，对催化剂载体要求较高，反应过程复杂，成本较高。

因此，目前需要研究开发一种能够获得低聚物含量低，具有良好加工性能和改进的力学性能的双峰聚乙烯组合物，且其制备过程对催化剂及其载体要求不高，工艺简单，成本低廉的双峰聚乙烯组合物制备技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种用于生产薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的方法。该方法所生产的双峰线型低密度聚乙烯组合物低聚物含量低，具有良好加工性能和改进的力学性能的双峰聚乙烯组合物，且其制备过程对催化剂及其载体要求不高，工艺简单，成本低廉的双峰聚乙烯组合物制备技术。

为此，本发明提供了一种用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物的制备方法，包括：

步骤A，乙烯、氢气和共聚单体在聚合催化剂存在条件下进行淤浆聚合制得低分子量乙烯聚合物浆液；

步骤B，低分子量聚合物浆液经闪蒸分离乙烯和氢气制得低分子量乙烯聚合物粗品；

步骤C，对低分子量聚合物粗品进行离心分离及过滤处理，制得低分子量乙烯聚合物；

步骤D，乙烯、共聚单体、氢气与低分子量乙烯聚合物在聚合催化剂存在条件下进行气相聚合反应，制得高分子量乙烯共聚物；

步骤E，低分子量乙烯聚合物与高分子量乙烯共聚物混炼，制得双峰线型低密度聚乙烯组合物；

其中，步骤C中所述离心分离过程在带有喷淋洗涤的离心机中进行，所用溶剂为己烷，溶剂用量为滤饼体积的1.5倍，离心处理过程的温度为55～65℃。

在本发明的一个优选实施例中，步骤C中所述离心处理过程的温度为60℃，压力为不低于气相反应器的反应压力。

本发明所述用于制造薄膜的双峰线型低密度聚乙烯组合物是通过在至少由第一聚合反应器和第二聚合反应器串联形成的反应器中，将乙烯在较低的压力下以及聚合催化剂存在条件下进行聚合或共聚合来制造的，本发明中至少第一聚合反应器是搅拌槽式淤浆反应器，并且至少第二聚合反应器是气相反应器。

根据本发明方法，步骤A中，将乙烯、共聚单体及氢气进料到第一聚合反应器，选择搅拌槽反应器的条件以使全部产物中的40～50％重量、优选45～50％重量是在搅拌槽反应器中聚合的。聚合反应温度为80～90℃，压力为0.2～1.0MPa；优选聚合反应温度为82～86℃，压力为0.4～0.8MPa。